We consider the problem of minimizing the worst-case search time for a hidden point target in the plane using multiple mobile agents of differing speeds, all starting from a common origin. The search time is normalized by the target's distance to the origin, following the standard convention in competitive analysis. The goal is to minimize the maximum such normalized time over all target locations, the search cost. As a base case, we extend the known result for a single unit-speed agent, which achieves an optimal cost of about $\mathcal{U}_1 = 17.28935$ via a logarithmic spiral, to $n$ unit-speed agents. We give a symmetric spiral-based algorithm where each agent follows a logarithmic spiral offset by equal angular phases. This yields a search cost independent of which agent finds the target. We provide a closed-form upper bound $\mathcal{U}_n$ for this setting, which we use in our general result. Our main contribution is an upper bound on the worst-case normalized search time for $n$ agents with arbitrary speeds. We give a framework that selects a subset of agents and assigns spiral-type trajectories with speed-dependent angular offsets, again making the search cost independent of which agent reaches the target. A corollary shows that $n$ multi-speed agents (fastest speed 1) can beat $k$ unit-speed agents (cost below $\mathcal{U}_k$) if the geometric mean of their speeds exceeds $\mathcal{U}_n / \mathcal{U}_k$. This means slow agents may be excluded if they lower the mean too much, motivating non-spiral algorithms. We also give new upper bounds for point search in cones and conic complements using a single unit-speed agent. These are then used to design hybrid spiral-directional strategies, which outperform the spiral-based algorithms when some agents are slow. This suggests that spiral-type trajectories may not be optimal in the general multi-speed setting.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

用PyTorch做物体检测和追踪
AI研习社
12+阅读 · 2019年1月6日
视频中的多目标跟踪【附PPT与视频资料】
人工智能前沿讲习班
30+阅读 · 2018年11月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
20+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
20+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员